關於太陽風暴,我們甚至不知道情況可能有多糟

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空間天氣並非全是壞事。畢竟,從太陽噴射出的帶電粒子會在地球及其周圍引起地磁擾動,但也產生了地球兩極附近——有時甚至在更低緯度地區——美麗的極光

但是,當太陽真正活躍起來,以稱為日冕物質拋射的爆發形式噴出大量帶電粒子時,空間天氣可能會變得更具威脅性——而且未來的風暴可能比我們經歷過的還要糟糕。太陽風暴會損壞電網、燒燬通訊衛星並擾亂飛機電子裝置。一些經常被引用的歷史例子:1989年的太陽風暴給魁北克造成數十億美元的損失,並引發了影響數百萬人的停電。1859年更大的一次風暴震撼了美國和國外的電報系統;在電線中產生的感應電流非常強,以至於點燃了電報局的火災。根據英國最近的一項評估,如果類似事件發生在當今這個更加互聯互通的世界中,一些國家大小的地區可能會停電數月;損失可能高達數萬億美元

但是,如果1859年的超級風暴甚至還不是最糟糕的情況呢?問題不僅在於我們的技術世界容易受到風暴空間天氣的影響(事實確實如此),而且還在於我們並不真正知道應該預期什麼樣的風暴,這是英國盧瑟福·阿普爾頓實驗室的邁克·哈普古德在4月19日出版的《自然》雜誌上發表的評論中指出的(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)


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哈普古德指出:“從長遠來看,我們仍然對應該為最大空間天氣事件做好什麼準備知之甚少。” 他補充說,現在許多電網的建造使其變壓器可以承受1989年魁北克風暴規模的事件。但是,這種準備水平遲早會不足:“去年的日本地震和海嘯表明,僅為類似於近幾十年所見的事件做準備是危險的。” 我們已經知道,更大的風暴發生在相對較短的時間尺度內——1859年的風暴和1921年的事件都比1989年的爆發強大得多

哈普古德當然不是第一個對太陽超級風暴的威脅發出警報的人。但是,他關於我們如何開始應對這個問題的建議出人意料地切實可行,儘管有點枯燥。是的,公用事業運營商必須用更強大的變壓器和阻擋風暴感應電流的裝置來加強電網,並且空間天氣預報員必須找到更好地預測即將到來的日冕物質拋射的時間和嚴重程度的方法。但是,如果我們真的想了解最壞的情況是什麼樣的,我們可以從小處著手,將大量關於過去事件的資料數字化。哈普古德指出:“大多數歷史資料集僅以圖表或表格的形式存在於紙上,有時是手寫的。” “這些包括追溯到80年前的電離層資料和追溯到170年前的磁資料。” 將這些記錄帶入數字領域,讓更多人可以訪問它們,將提高研究人員對各種風暴發生頻率的理解。另一種方法:改進物理模型,以模擬日冕物質拋射中漩渦等離子體如何在空間中傳播,以及它撞擊地球時如何影響地球。哈普古德寫道:“透過這種方式,可以在極端事件發生之前對其進行模擬。”

無論我們對空間天氣有多麼瞭解——而目前我們對它的瞭解還很不夠——太陽風暴將永遠是生活中的一個事實。實際上,哈普古德將它們視為“對社會和經濟的普遍環境風險,與地震、火山和洪水類似”。 讓我們只希望我們不必經歷相當於百年一遇洪水的太陽風暴,社會才會認真對待為最壞情況做準備。

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